2024年陕西省西安市西电附中物理高三上期末教学质量检测试题含解析

2024年陕西省西安市西电附中物理高三上期末教学质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、光电效应实验，得到光电子最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别为（）A．， B．， C．， D．，2、将两个负电荷A、B（带电量QA=20C和QB=40C）分别从无穷远处移到某一固定负点电荷C产生的电场不同位置M和N，克服电场力做功相同，则将这两电荷位置互换后（即将电荷A移至位置N，电荷B移至位置M，规定无穷远处为零势面，且忽略电荷A、B对点电荷C的电场分布影响），此时电荷A、B分别具有的电势能EA和EB关系描述正确的是（）A．EAEB B．EA=EB C．EAEB D．无法确定3、关于原子核的相关知识，下面说法正确的是（）A．原子核内相邻质子之间存在相互排斥的核力B．原子核的比结合能越小，说明原子核越不稳定C．温度越高放射性元素的半衰期越小D．β射线是电子流，表明原子核内除质子中子之外还有电子4、下列各力中按照力的效果命名的是（）A．支持力 B．电场力 C．分子力 D．摩擦力5、将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100N的力来拉，弹簧的伸长量为10cm；若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时，弹簧的伸长量为ΔL。则（）A．k=10N/m，ΔL=10cmB．k=100N/m，ΔL=10cmC．k=200N/m，ΔL=5cmD．k=1000N/m，ΔL=5cm6、如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（）A．粒子在三点所受的电场力不相等B．粒子必先过a，再到b，然后到cC．粒子在三点所具有的动能大小关系为Ekb＞Eka＞EkcD．粒子在三点的电势能大小关系为Epc＜Epa＜Epb二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、带电粒子只在电场力作用下沿直线运动，其动能Ek随位移x变化图线如图所示，其中a、b、c为粒子运动中所经过的三点，且ab=bc，ab段为直线，bc段为曲线。则下面判断正确的是（）A．a、b、c三点电场强度大小关系为Ea>Eb>EcB．粒子在a、b、c三点受到的电场力大小关系为Fa=Fb>FcC．a、b、c三点电势大小关系为φa>φb>φcD．ab间电势差的绝对值大于bc间电势差的绝对值8、如图甲所示，倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为m的小球，从离弹簧上端一定距离的位置静止释放，接触弹簧后继续向下运动，小球运动的v－t图像如图乙所示，其中OA段为直线段，AB段是与OA相切于A点的平滑曲线，BC是平滑曲线，不考虑空气阻力，重力加速度为g。关于小球的运动过程，下列说法正确的是（）A．小球在时刻所受弹簧的弹力等于mgB．小球在时刻的加速度大于C．小球从时刻所在的位置由静止释放后，能回到出发点D．小球从时刻到时刻的过程中，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量9、卡文迪许把自己测量引力常量的实验说成是“称量地球重量”。若已知引力常量，下列说法正确的是（）A．根据火星的半径和火星表面的重力加速度，可估算出火星的密度B．根据土星绕太阳公转的半径和周期，可估算出土星的质量C．根据金星绕太阳公转的半径、周期和太阳半径，可估算出太阳表面的重力加速度D．根据月球公转的周期、月地距离和地球表面的重力加速度，可估算出地球的第一宇宙速度10、如图所示为两分子间作用力的合力与两分子间距离的关系曲线，下列说法正确的是______。A．当大于时，分子力合力表现为吸引B．当小于时，分子力合力表现为排斥C．当等于时，分子间引力最大D．当等于时，分子间势能最小E.在由变到的过程中，分子间的作用力做负功三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）.现测定长金属丝的电阻率。（1）先用螺旋测微器测量金属丝直径，结果如图甲所示，其读数是________mm，再用毫米刻度尺测量金属丝长度，结果如图乙所示，其读数是________mm。（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻约为100Ω。电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）；；电流表（量程0~250mA，内阻）；电流表（量程0~300mA，内阻约为5Ω）；滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；滑动变阻器（最大阻值1000Ω，额定电流1A）；开关S及导线若干。①某同学根据题意设计了实验方案（图丙），滑动变阻器应该选择________（填“”或“”）；②请在图丙中把实验电路图补充完整，并标明器材代号_______；③该同学测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式________，从设计原理看其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。12．（12分）某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。（1）为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的是________；A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．为了使单摆的周期大一些，应使摆线相距平衡位置有较大的角度（2）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图乙所示，读出小球直径为d=______cm；（3）该同学用米尺测出悬线的长度为L，让小球在竖直平面内摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数为1、2、3……。当数到40时，停止计时，测得时间为t。改变悬线长度，多次测量，利用计算机作出了t2–L图线如图丙所示。根据图丙可以得出当地的重力加速度g＝__________m/s2。（取π2＝9.86，结果保留3位有效数字）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为104cm3、压强均为105Pa、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为105Pa，当推力F=1×103N时，求①活塞N向右移动的距离是多少；②B气缸中的气体升温到多少。14．（16分）如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.1m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h＝0.15m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求：(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?(2)CD间距离L为多少米?(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?15．（12分）如图为过山车的简化模型，AB是一段光滑的半径为R的四分之一圆弧轨道，B点处接一个半径为r的竖直光滑圆轨道，滑块从圆轨道滑下后进入一段长度为L的粗糙水平直轨道BD，最后滑上半径为R，圆心角θ=60°的光滑圆弧轨道DE。现将质量为m的滑块从A点由静止释放，求∶(1)若R=3r，求滑块第一次到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小；(2)若要求滑块能滑上DE圆弧轨道但不会从E点冲出轨道，并最终停在平直轨道上，平直轨道BD的动摩擦因数μ需满足的条件。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】

根据得纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于b，图线的斜率故A正确，BCD错误；故选A。2、A【解题分析】

两个电荷未换之前，分别从无穷远处移到某一固定负点电荷C产生的电场不同位置M和N，克服电场力做功相同，有：﹣QA（0﹣M）=﹣QB（0﹣N）即QAM=QBN由于2QA=QB，所以得：M=2N；将这两电荷位置互换后，电荷A、B分别具有的电势能EA和EB为：EA=﹣QAN=﹣20NEB=﹣QBM=﹣402N=﹣80N由于N0，所以EAEB，故A正确，BCD错误。故选A。3、B【解题分析】

A．原子核内相邻质子之间存在强相互吸引的核力，A错误；B．原子核比结合能越小，拆开原子核越容易，说明原子核越不稳定，B正确；C．放射性元素的半衰期是原核的衰变规律，由原子核内部因素决定，即与元素的种类有关，与温度无关，C错误；D．射线是原子核内中子转变为质子时产生的，不能说明原子核内有电子，选项D错误。故选B。4、A【解题分析】

A.支持力是按照力的效果命名的，支持力实际上是物体之间的弹力，故A正确．BCD.电场力、分子力摩擦力都是按照力的性质命名的，故BCD错误。故选A。5、D【解题分析】

弹簧上的弹力为100N，伸长量由F=kx得用50N力拉时故选D。6、D【解题分析】

A．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等。选项A错误。B．由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会的到如图的轨迹。选项B错误。CD．带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间的互化，由题意和图可知，在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，可判断在c点的动能最大，在b点的动能最小。选项C错误，D正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解题分析】

AB．粒子仅在电场力作用下运动，根据动能定理可知图线斜率表示电场力，可得出根电场强度的定义式可知电场强度的大小关系A错误，B正确；CD．根据可知因粒子电性未知，所以而a、b、c三点电势无法大小确定，C错误，D正确。故选BD。8、BC【解题分析】

A．小球在时刻速度达到最大，此时弹簧的弹力等于重力沿斜面的分力，则有弹故A错误；B．在乙图中，关于点对称的点可知此时弹簧的弹力为，由对称性得由对称轴到对称点的弹簧的弹力再变化，故到达点时弹簧的弹力大于，所以弹力大于，根据牛顿第二定律可知弹解得故B正确；C．整个过程中，弹簧和小球组成的系统，机械能守恒，故从点释放，小球能到达原来的释放点，故C正确；D．小球从时刻到时刻的过程中，系统机械能守恒，则有重力势能的减小量与动能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量，所以重力势能的减小量小于弹簧弹性势能的增加量，故D错误。故选BC。9、ACD【解题分析】

A．根据物体在火星表面受到重力等于万有引力可知解得可以求出火星密度，故A正确；

B．只能求出中心天体的质量，环绕天体的质量无法求出，故土星质量无法求出，故B错误；

C．金星绕太阳公转解得太阳的质量太阳半径R已知，则表面重力加速度故C正确；

D．月球绕地球做匀速圆周运动可求解地球的质量M，地球表面重力加速度g已知，根据黄金代换式GM=gR2，可以求出地球半径R，根据可以求出地球的第一宇宙速度，故D正确。

故选ACD。10、ADE【解题分析】

A．根据图像信息可知，当时，分子力合力表现为吸引，故A正确；B．当时，分子力合力表现为排斥，在与之间，分子力合力表现为吸引，故B错误；C．当时，分子力合力为吸引的最大值，但引力在小于时更大，故C错误；D．r0为分子间的平衡距离，当r＜r0时，分子力表现为斥力，分子间距减小时分子力做负功，分子势能增大。当分子间距r＞r0时分子力表现为引力，分子间距增大时分子力做负功，分子势能增大，所以当分子间距离为r0时，分子势能最小，故D正确；E．由变到的过程中，分子力合力表现为吸引，且做负功，故E正确。故选ADE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、3.700601.0R1相等【解题分析】

（1）[1][2]．螺旋测微器测量金属丝直径读数是3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm；用毫米刻度尺测量金属丝长度读数是60.10cm=601.0mm。（2）①[3]．某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器接成分压电路，则可知应该选择阻值较小的R1；②[4]．根据伏安法可知，实验中需用一个已知内阻的电流表A1作为电压表测定待测电阻的电压，实验电路图如图所示；③[5][6]．根据电路图可知从设计原理看其测量值与真实值相比相等。12、BC0.8109.80【解题分析】

(1)[1]．A．组装单摆须选用密度较大且直径较小的摆球，选项A错误；B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，选项B正确；C．实验时须使摆球在同一竖直